陽光房用太陽能電池組件及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能電池組件技術領域，具體涉及一種陽光房用太陽能電池組件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著能源的日益匱乏和環保節能意識的提高，太陽能電池的利用越來越受到重視，其使用率和普及率也越來越高，如路燈、廠房發電，此外，還有現在流行的大型商場或者家庭中采用的透明屋頂即陽光房；應用的比較成熟的太陽能電池組件，其結構一般包括電池片，置于電池片上下表面的透明玻璃，在電池片和透明玻璃之間采用EVA膜粘合在一起，然后整體裝框，構成電池組件。但是，這種傳統的太陽能電池組件，如果直接應用于陽光房、光伏屋頂、塑料大棚頂等領域，會造成陽光太刺眼，屋內熱量高，不利于室內的空氣流通和室內人居環境的維護。此外，現有的太陽能電池組件由于直接應用于陽光房、光伏屋頂、塑料大棚頂等領域，組件彼此之間采用剛性接觸，其密封性能差，容易漏水，而且其電池片的轉換效率和透光率低，綜合利用效率低。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有技術的上述不足，提供一種陽光柔和，利于室內空氣流通和人居環境的維護，且密封型好、不漏水，電池的轉換效率和透光率高的陽光房用太陽能電池組件。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:一種陽光房用太陽能電池組件，該組件包括:鋼化玻璃層，EVA膜層、電池片層和背板；所述的電池片層上、下表面均粘附有EVA膜層，所述的鋼化玻璃層粘附于電池片上表面的EVA膜層的上方，所述的背板粘附于電池片下表面的EVA膜層的下方；上述鋼化玻璃層，EVA膜層、電池片層和背板構成的組件的周邊設置有邊框；所述的背板包括中間的PET層，PET層的上、下表面均涂覆有一層含氟耐候層，所述的PET層的厚度為0.15-0.30mm，處于PET層的上表面與EVA膜層接觸的含氟耐候層的厚度為0.008-0.014mm，處于PET層的下表面與空氣接觸的含氟耐候層的厚度為0.015-0.025mm ;所述的每個組件的邊框上均設有與相鄰邊框滑動配合的凸塊或凹槽，且組件相互組合安裝時、邊框的凸塊滑動套合于相鄰邊框的凹槽內實現組件連接。
[0005]采用上述結構，以特殊結構的背板代替傳統的玻璃板，由于采用的是在PET層的上、下表面均涂覆有一層含氟耐候層，能實現在高耐候性的前提下，達到高的透明性，且上述特定結構和厚度的背板，可以保證其可見光的透過率為20-40%，既可以滿足陽光房內的光線要求，同時又由于特殊的背板材料，陽光更加柔和而非像傳統的玻璃背板直射進來，因此，更利于空氣的流通和人居環境的提高。相比傳統的普通白色背板、透明性大大提高。此夕卜，本發明的邊框采用滑動配合的結構來實現組件彼此的連接安裝，構成一個整體的陽光房屋頂，這就使得組件的密封性高、不易漏水，使用壽命長。
[0006]作為優選，本發明所述的背板的PET層的厚度為0.25mm，處于PET層的上表面與EVA膜層接觸的含氟耐候層的厚度為0.0lmm,處于PET層的下表面與空氣接觸的含氟耐候層的厚度為0.020mm。采用上述結構，進一步提高組件整體的透過率達到40%，同時有不會造成陽光的遮擋或直射進入陽光房內，房內的光線更加柔和。
[0007]作為優選，本發明所述的組件相互連接安裝時，邊框上的凸塊的外表面與相鄰邊框滑動配合的凹槽的內表面相互貼合。采用該結構，實現組件彼此之間的無縫連接，更加有利于提高整體密封性能。
[0008]作為優選，所述邊框上的的凸塊的外表面設置有彈性恢復力的柔性材料層或者所述的凸塊整體為具有彈性恢復力的柔性材料制備而成；如橡膠、軟性塑料(橡皮材質、窗戶用的柔性密封條材料)等等；采用上述結構，使得相鄰組件之間的拼接為柔性連接，進一步增加整體的密封性能。
[0009]作為優選，所述的凸塊為多邊形或者為弧形，與之滑動配合的凹槽的形狀與凸塊的形狀相對應(即形狀匹配，保證凸塊與凹槽的內壁完全貼合)；采用上述結構，可以保證二者連接緊密，更加牢固。
[0010]作為優選，所述的凸塊為頭大底小的梯形或半球形，所述的凹槽為與之對應的梯形或半球形，采用該結構，組件連接時，更加牢固，密封性好，二者橫向不易分離，使用壽命長。
[0011]本發明的太陽能電池片層是由多個單個電池片組串連接(即行業公知的背面串接)而成。本發明的電池片采用市售高級的單晶或多晶電池片(如電壓為220v或240v電池片)，使得組件起碼到達如下性能:光電轉換效率24%、峰值功率達220w、最大工作電壓大30v、透光率達40%或。
[0012]本發明上述的光房用太陽能電池組件，其采用了透光率達到90%以上的背板替代傳統的不透明白板，并同時結合光電轉換效率高的電池片和防水密封結構的邊框；制備出的組件具有轉換效率高、透光率高達40%，能有效保證陽光房內光線柔和和充足同時兼顧、且不直射的效果。
[0013]本發明還提供一種上述陽光房用太陽能電池組件的制備方法，制備步驟包括:
[0014](I)電池片測試:檢測電池片電流和電壓和廠家標定的一致；以保證組件的轉換效率為24%及以上、峰值功率達220W、最大工作電壓達到30v、透光率達到40%、組件尺寸650X998X40mm ;
[0015](2)焊接:將匯流帶焊接在電池片正面(負極)主柵線上，匯流帶為鍍錫的銅帶，采用多點的形式點焊在主柵線上；焊接熱源采用紅外燈，匯流帶長度為電池片邊長的1.5-2.5倍，多出的匯流帶在背面焊接時與后面的電池片的背面電極相連接；焊接溫度單晶硅片為310-330°C，多晶硅片為230-340°C，焊接時間為2_5s ；
[0016](3)背面串接:將電池片串接，操作者使用電烙鐵和焊錫絲將“前面電池”的正面電極焊接到“后面電池”的背面電極(正極)上，這樣依次將多片串接在一起并在組件串的正負極焊接出引線(此處的前面和后面是以成串的電池片為例、處于前方的呈前面，處于后方的為后面)；
[0017](4)層壓敷設:按照組件結構，將串接好的電池片、鋼化玻璃和切割好的EVA膜、背板按照順序敷設好，準備層壓；敷設時保證電池串即電池片層與鋼化玻璃層的相對位置；敷設層次:由上向下為鋼化玻璃層、EVA膜、電池片層、EVA膜、背板；
[0018](5)組件層壓:將敷設好的電池組件放入層壓機內，通過抽真空將組件內的空氣抽出，然后加熱使EVA膜熔化將電池片層、鋼化玻璃和背板粘接在一起；然后冷卻取出組件；具體工藝控制為層壓溫度為125-140°C，層壓時間為15-18min，真空度為5_15Pa，壓力為2.5-3.5個大氣壓的條件下進行層壓；
[0019](6)修邊:層壓時EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應將其切除；
[0020](7)裝框:將層壓好的電池組件進行裝框，邊框和玻璃組件的縫隙用硅酮樹脂填充，各個邊框之間用角鍵連接；
[0021](8)焊接接線盒:在組件背面引線處焊接一個盒子，以利于電池與其他設備或電池間的連接。
[0022]作為優選，本發明步驟(5)的層壓參數為:層壓溫度為130-135?，層壓時間為15-16min，真空度為8-12Pa，壓力為2.5-3個大氣壓；采用該參數，即能保證組件不損壞，同時保證陽光房使用的高的透光率。
[0023]本發明上述步驟(2)中的匯流帶為銅基材厚度為0.15-0.3mm，表面錫層厚度為
0.025-0.04mm的匯流帶，且銅基材純度彡99.95%。可從市售產品購買。
[0024]本發明的方法制備簡單，且層壓參數非常關鍵，其既能保證本發明的組件高的透光率(40% )，同時也不會造成陽光直射，且不會壓碎、裂紋等現象的出現。此外，本發明的焊接溫度和時間也非常關鍵，焊接溫度低，焊面上氧化層不易除去，會出現沙粒一樣的粗糙麻點，而且主柵線不到一定溫度值也不能與錫形成很好的歐姆接觸，表面看起來是焊接上的，但不是真正上的合金連接，形成虛焊，同時導致操作效果偏低；而焊接溫度高，又會使得電池片熱應力而產生變形，導致隱裂和碎片的產生；而本發明上述參數的限定均克服上述缺陷，使得焊接效果好，互連條與主柵線連接牢固，殘留物在一定溫度和濕度下保持惰性，在高溫下能分解揮發，對電池本身，銀漿以及EVA無腐蝕性，對環境無污染。
【附圖說明】
[0025]圖1本發明太陽能電池組件正面結構示意圖。
[0026]圖2本發明組件截面圖結構示意圖(梯形凸塊)。
[0027]圖3本發明組件截面圖結構示意圖(弧形凸塊)。
【具體實施方式】
[0028]下面通過實施例進一步詳細描述本發明，但本發明不僅僅局限于以下實施例。
[0029]如圖1-3所示，本發明的一種陽光房用太陽能電池組件，該組件包括:鋼化玻璃層3，EVA膜層2、電池片層I和背板4 ;所述的電池片層上、下表面均粘附有EVA膜層，所述的鋼化玻璃層粘附于電池片上表面的EVA膜層的上方，所述的背板粘附于電池片下表面的EVA膜層的下方；上述鋼化玻璃層，EVA(EVA是Ethylene乙稀Vinyl乙稀基Acetate醋酸鹽的簡稱)膜層、電池片層和背板構成的組件的周邊設置有邊框5 ;所述的背板包括中間的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)層4.1，PET層的上、下表面均涂覆有一層含氟耐候層4.2，所述的PET層的厚度為0.15-0.30mm，處于PET層的上表面與EVA膜層接觸的含氟耐候層的厚度為0.008-0.014mm，處于PET層的下表面與空氣接觸的含氟耐候層的厚度為0.015-0.025mm ;所述的每個組件的邊框5上均設有與相鄰邊框滑動配合的凸塊5.1或凹槽5.2，且組件相互組合安裝時、邊框的凸塊滑動套合于相鄰邊框的凹槽內實現組件連接。